航空電機學課程是中國人民解放軍空軍工程大學建設的慕課、國家級精品資源共享課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程。該課程於2019年10月09日首次在學堂線上開課，授課教師為劉勇智、解武傑、范冰潔、呂永健、王薇。據2021年10月學堂線上官網顯示，該課程已運行5學期。
航空電機學課程共二十章，包括基礎知識、航空變壓器、交流電機的繞組磁勢和電勢、航空異步電機、航空同步電機、航空直流電機等內容。
基本介紹
- 中文名：航空電機學
- 類別：慕課、國家級精品資源共享課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程
- 授課平台：學堂線上
- 開課時間：2019年10月09日（首次）
- 授課教師：劉勇智、解武傑、范冰潔、呂永健、王薇
- 建設院校：中國人民解放軍空軍工程大學
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課程建設
2002年，航空電機學課程被確定為大學“重點建設課程”和“現代化教學示範課程”。
2003年，航空電機學課程被列為空軍重點網路課程。
2004年，航空電機學課程被認定為大學優質課程。
2005年，航空電機學課程被認定為首批“軍隊院校優質課程”和“國家精品課程”。
2013年，航空電機學課程被陝西省教育廳認定為陝西省精品資源共享課程。
2016年6月28日，航空電機學課程被中華人民共和國教育部認定為“第一批國家級精品資源共享課”。
2018年，航空電機學課程和SPOC在學堂線上上線。
2019年，航空電機學課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品線上開放課程”。
2020年11月24日，航空電機學課程被中華人民共和國教育部認定為“首批國家級一流本科課程”。
課程性質
課程定位
航空電機學課程是一門研究各類航空電機的基本結構、基本工作原理、運行理論、能量轉換關係、運行特性和運行分析方法以及一般試驗方法等基本理論的課程，也是中國人民解放軍空軍工程大學電氣工程及其自動化、自動化、航空機電工程等本科專業的基礎課程。
適應對象
航空電機學課程適合航空電機學、電機學課程的軍地高校、職業院校學生學習，也適合從事企業、研究所等電氣專業領域工程技術人員學習。
課程簡介
航空電機學課程共二十章，第一章至第五章介紹基本電磁理論、航空電機的發展趨勢、單相變壓器工作原理、三相變壓器磁路系統、三繞組變壓器等知識點；第六章至第十章講述三相交流繞組、交流繞組電勢、交流繞組磁勢、三相異步電動機基本工作原理、異步電動機等內容；第十一章至第十五章介紹改善異步電動機起動性能方法、三相異步發電機、同步電機基本結構型式和工作原理、同步發電機電磁關係、同步發電機特性等知識點；第十六章至第二十章講述同步發電機並聯運行、直流電機基本工作原理、直流電機電樞磁勢、直流發電機特性、直流發電機控制等內容。
課程大綱
第一章 電機學中的基本電磁理論 1.1電機定義的內涵 1.2電機中電路的基本概念和主要參數 1.3電機中的基本電路定律 1.4電機中幾個基本電磁物理量之間的關係 1.5電機中的基本磁路定律 1.6電機中的基本電磁定律 1.7電機中的幾種特殊物理現象 1.8電機的製造材料 1.9鐵磁材料的磁導率 1.10交流磁路的特點 1.11電機的基本分析方法 1.12電機中的機電能量轉換過程 第二章 航空電機概論 2.1電機在航空工業中的套用與分類 2.2航空電機的工作條件 2.3航空電機的特點 2.4航空電機的基本技術要求 2.5航空電機的發展概況 2.6航空電機的發展趨勢及存在的問題 第三章 單相變壓器 3.1單相變壓器的基本工作原理和結構 3.2單相變壓器空載運行時的物理情況 3.3變壓器中各電磁物理量正方向的規定 3.4單相變壓器空載運行時的基本方程式 3.5單相變壓器空載運行時的等值電路 3.6變壓器等值電路中漏阻抗和激磁阻抗的物理意義 3.7單相變壓器的空載電流 3.8單相變壓器負載運行時的磁勢平衡 3.9單相變壓器負載運行時的電勢平衡 3.10單相變壓器負載運行時的參數折算 3.11單相變壓器負載運行時的等值電路 3.12單相變壓器的基本特性和參數測定 第四章 三相變壓器 4.1三相變壓器的磁路系統 4.2三相變壓器的電路系統 4.3三相變壓器的磁路系統及連線方法對電勢波形的影響 第五章 航空特種變壓器 5.1三繞組變壓器 5.2自耦變壓器功率傳遞機理 第六章 交流電機的繞組 6.1三相交流繞組的基本概念 第七章 交流繞組的電勢 7.1交流一相繞組的基波電勢 7.2一相繞組的諧波電勢 第八章 交流繞組的磁勢 8.1交流一相繞組的磁勢 8.2交流一相繞組磁勢的性質 8.3旋轉磁場的產生原理 第九章 異步電機的基本結構和基本工作原理 9.1鼠籠式異步電動機的基本結構 | 9.2三相異步電動機的基本工作原理 9.3三相異步電動機的額定值 9.4異步電機的運行狀態 第十章 異步電動機的基本電磁關係與運行分析 10.1異步電動機“T”形等值電路圖的獲取方法與思路 10.2轉子不動時異步電動機定子繞組的磁勢和電勢 10.3轉子不動時異步電動機轉子繞組的磁勢和電勢 10.4三相異步電動機轉子繞組的相數和極對數 10.5轉子不動時異步電動機的繞組折算與等值電路 10.6轉子轉動對異步電動機各物理量的影響 10.7轉子轉動時異步電動機的頻率折算與等值電路 10.8異步電動機的相量圖 第十一章 異步電動機的特性和控制 11.1異步電動機的功率平衡與轉矩平衡 11.2異步電動機的電磁轉矩和機械特性 11.3異步電動機的幾個重要指標的物理意義 11.4異步電動機的穩定工作範圍 11.5轉子電阻對異步電動機機械特性的影響 11.6異步電動機的起動要求和決定起動方法的原則 11.7鼠籠式異步電動機的起動方法 11.8改善異步電動機起動性能的方法 11.9三相異步電動機的調速 第十二章 飛機特種異步電機 12.1單相異步電動機的分析 12.2三相異步發電機 第十三章 同步電機的基本結構和原理 13.1同步電機的基本結構型式和工作原理 13.2航空同步發電機的基本工作原理 第十四章 同步發電機的基本電磁關係與運行分析 14.1同步發電機的電樞反應 14.2同步發電機的同步電抗 14.3隱極式同步發電機的時空向量圖 第十五章 同步發電機的特性 15.1同步電抗不飽和值的求法 15.2隱極式同步發電機的功角特性 第十六章 同步發電機的並聯運行 16.1同步發電機接入並聯的條件 16.2功率的均衡分配 16.3調節激磁電流對同步發電機運行狀況的影響 第十七章 航空直流電機的基本工作原理和結構 17.1直流電機的基本工作原理 17.2直流電動機之父——格拉姆的偉大錯誤 第十八章 直流電機的基本電磁關係與運行分析 18.1直流電機電樞電勢的物理意義 18.2直流電機的電樞磁勢與電樞反應 18.3直流電機的換向 第十九章 直流發電機的特性與調節 19.1飛機直流發電機的自激過程分析 第二十章 直流電動機的特性與控制 20.1一個控制直流電動機起動電流的典型案例 |
（註：課程大綱排版從左到右排列）
開課信息
開課次數 | 開課時間 | 參與人數 |
|---|---|---|
第1次開課 | 2019年10月09日-2020年01月12日 | 4953 |
第2次開課 | 2020年02月17日-2020年07月31日 | 5878 |
第3次開課 | 2020年09月01日-2020年12月31日 | 4784 |
第4次開課 | 2021年01月04日-2021年07月25日 | 5463 |
第5次開課 | 2021年08月09日-2022年01月16日 | 待定 |
該課程1-5次開課授課教師為劉勇智、解武傑、范冰潔、呂永健、王薇，學時安排均為3-5小時每周。 | ||
課程特色
1、針對航空電機學課程教學過程中的重點、難點知識點開發三維、平面動畫等多種針對性教學媒體。該課程採用教學事件調用教學媒體的理念，合理調用各種教學媒體。
2、航空電機學課程有教材、實驗指導、習題集、參考資料、網路課程、授課系統、仿真庫、實驗輔助軟體、實驗室、電機陳列室、教學實習基地等系列資源。
3、航空電機學課程的教學不僅僅局限於課堂講授的教學形式，還拓展實驗室、虛擬實驗室、實習基地及網路課程、線上論壇、網上實驗等新型教學形式。
4、航空電機學課程教學採用任務驅動、“問題鏈”式、啟發式、案例式、對比式等多種課堂教學法，同時按照原理仿真→虛擬實驗→實物實驗→參觀教學的來組織實踐教學。
教學目標
知識層面
1、了解航空電機的發展歷史、現狀和趨勢；
2、了解航空電機在飛行器及其各系統中的地位和作用、發展動態、最新研究成果和理論；
3、掌握電機的基本結構及工作原理；
4、掌握電磁過程的基本理論和分析方法；
5、掌握電機在運行過程中存在電機內部的各種電磁關係；
6、掌握分析電機電磁過程基本理論和分析方法；
7、掌握航空電機的特性測試和基本使用維護技術。
能力層面
1、具備一定的分析、引申、解決工程實踐問題的能力；
2、具備自覺運用基本理論和基本方法分析解決工程實踐中遇到的有關航空電機問題的能力；
3、具備運用所學知識解決工程實際問題的能力；
4、具備運用所學知識對自己身邊電機相關設備的結構、運行過程和機理關注和思索的良好習慣。
教學優勢
1、航空電機學課程在吸納教育學家的教學設計理念，研究現代教育教學理論學習研究、分析整理課程知識點的基礎上，提出並成功實踐“系統教學設計法”。
2、航空電機學課程包含多媒體素材庫、輔助授課系統、高水平網路學習平台、線上課程論壇、校外實習基地、課程系列實驗室、線上測試系統、虛擬實驗系統、自編高水平公開出版教材、課程示範教學視頻、課程教案範本等11種較完備的課程教學資源。
教學風格
1、航空電機學課程教學從基本電磁定律和原理開始引入，逐步引導進入各類電機工作原理和電磁運動過程的分析，使學員從回顧自己所熟知的知識開始，進入到對新知識的探索之中。
2、航空電機學課程教學從課題名稱的含義分析開始的，確定出課堂總的教學任務，把任務按涉及到的知識點細化成系列問題，以問題為牽引，逐步引導，循序漸進，完成教學任務。
3、航空電機學課程中的每個重點和難點教學內容設計有動畫、圖形等多媒體手段相輔助，媒體的呈現和使用時機都是按照教學設計和學員現場反應確定的。
